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infotek 2024-11-11 07:54

基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究

空间光调制器(SLM.0003 v1.0) v|K<3@J  
应用示例简述 `1qM Sq  
1. 系统细节 a<ztA:xt|1  
 光源 R6/vhze4L2  
— 高斯激光束 sPUn"7  
 组件 )3RbD#?  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 9;k!dM  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ! fSM6Vo  
 探测器 a0=5G>G9c  
— 视觉感知的仿真 T{Rhn V1  
— 高帽,转换效率,信噪比 s0bWg$  
 建模/设计 !JE=QG"  
— 场追迹: *g;4?_f  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 oiY&O]}  
sU }.2k  
2. 系统说明 6fr@y=s2:  
8!q$8]M  
GVt}\e~"  
j,BiWgj$8  
3. 建模&设计结果 M,j3z #  
%HK\  
不同真实傅里叶透镜的结果: ,}hJ)  
_]~= Kjp  
4:S?m(ah/  
9X6l`bo'  
4. 总结 3Az7urIY  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 F4%vEn\!  
hB:}0@l6p=  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 hRWRXC 9  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 :- Al}7  
"2~%-;c  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 [O52Bn  
#lHA<jI  
应用示例详细内容 WFBVAD  
0cxk)l%  
系统参数 Ws>2 S  
$<N!2[I L  
1. 该应用实例的内容 Zg#VZg1 2  
3.^Tm+ C  
MPg"n-g*  
*>,CG:`D  
 T.{sO`  
2. 仿真任务 jQc.@^#+x  
1VD8y_tC  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ?\D=DIN-r  
g)@d(EYY  
3. 参数:准直输入光源 KNw{\Pz~w  
dY'mY~Tv  
RXF%A5FXh  
n)'5h &#  
4. 参数:SLM透射函数 .h;PMY+  
!y{t}|U/d  
_ Db05:r@  
5. 由理想系统到实际系统 '`K-rvF,C  
aN/0'V|&ym  
^*fZ  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 A&:i$`m,  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 7Ib/Cm0d|  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 O0Vtvbj  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 uuA q\YZy/  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ;HOOo>%_K  
fZ*LxL  
q|23l1 PI  
Gc'CS_L  
]S=AO/'  
应用示例详细内容 wCwJ#-z.=  
!7KSNwGu  
仿真&结果 m<DiYxK  
W=9Zl(2C  
1. VirtualLab中SLM的仿真 4R~f   
%bp8VR sY  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 lOc!KZHUp  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 E_[)z%&n2  
 为优化计算加入一个旋转平面 LXm5f;  
A* =r~T5B  
S-8wL%r  
&%ZiI@O-  
2. 参数:双凸球面透镜 (np %urx!  
P9\!JH!  
@vC7j>*4B  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 yz CQ  
 由于对称形状,前后焦距一致。 dHtbl\6  
 参数是对应波长532nm。 g@<E0 q&`$  
 透镜材料N-BK7。 =deqj^&@  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 _7O;ED+  
1ud+~y$K  
:UyNa0$l:"  
^zMME*G  
TaZw_)4c  
\GR M,c  
3. 结果:双凸球面透镜 :a 5#yh  
#s!q(Rc  
[`_ZlC  
 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 4r&S&^  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 x*EzX4$x  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 4rmSo^vK  
>~g(acH%`x  
m5G9 B-\?  
nY#V~^|  
C{i9~80n  
4. 参数:优化球面透镜 Zewx*Y|  
`v1Xywg9P  
fY|Bc<,V9)  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 AF=9KWqf  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 LxM.z1  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 \uumNpB*n  
 透镜材料同样为N-BK7。 )]=1W  
`ehZ(H}  
]y4(WG;:  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 a^ vXwY  
5&y;r  
rc*iL   
Y\.d s%G  
5. 结果:优化的球面透镜 O:=%{/6&D  
tA?cHDp4E  
Y4\BHFq  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 $Vi[195]2  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 |NbF3 fD  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Lv`*+;1 K  
,s%1#cbR  
YpAJ7 E|7  
%~V+wqu  
6. 参数:非球面透镜 1N `1~y  
JQ>GKu~  
JJ50(h)U  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ,ZpcvK/S  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 4k HFfc  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 !J5k?J&{=  
cB;:}Q08#  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 o]&w"3vOP0  
F/"Q0%(m  
0Cox+QJt  
AhZ`hj   
jm-J_o;}z6  
7. 结果:非球面透镜 ; bBz<  
)JO#Z(  
@} nI$x.  
 生成期望的高帽光束形状。 ~*3obZ2>2  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 }~?B>vZS  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 #Ub"Ii  
]x8_f6;D  
-8L 22t  
A`=;yD  
uCc.dluU  
8. 总结 c+6/@y  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 CQf<En|1  
n{>Ge,enP0  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 m;=wQYFr{I  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 IL:d`Kbqf  
,0'Yj?U>  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 4"OUmh9LHB  
+d[A'&"  
扩展阅读 1'skCR|!<  
0_}^IiG  
扩展阅读 }(g`l)OX  
 开始视频 KGMX >t'  
-     光路图介绍 a@|/D\C  
 该应用示例相关文件: q P<n<  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ]L'FYOfrpx  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
qf/1a CQiP  
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